java 中数组常用排序方法举例说明

java 中数组常用排序方法举例说明

在Java中，数组的排序是常见的操作之一，而Java提供了多种排序方法来满足不同场景的需求。下面详细介绍5种常用的数组排序方法：

1. 冒泡排序（Bubble Sort）：

   冒泡排序是一种简单的排序算法，它重复地遍历数组，比较相邻的元素，并交换它们的位置，直到整个数组有序。

   public static void bubbleSort(int[] arr) {
       int n = arr.length;
       for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
           for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {
               if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                   // 交换相邻元素的位置
                   int temp = arr[j];
                   arr[j] = arr[j + 1];
                   arr[j + 1] = temp;
               }
           }
       }
   }
   

2. 选择排序（Selection Sort）：

   选择排序是一种简单直观的排序算法。它每次从待排序的数据中选择最小（或最大）的元素，放到已排序序列的末尾。

   public static void selectionSort(int[] arr) {
       int n = arr.length;
       for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
           int minIndex = i;
           for (int j = i + 1; j < n; j++) {
               if (arr[j] < arr[minIndex]) {
                   // 更新最小元素的索引
                   minIndex = j;
               }
           }
           // 交换最小元素到已排序序列的末尾
           int temp = arr[minIndex];
           arr[minIndex] = arr[i];
           arr[i] = temp;
       }
   }
   

3. 插入排序（Insertion Sort）：

   插入排序是一种简单且稳定的排序算法。它通过构建有序序列，对于未排序数据，在已排序序列中从后向前扫描，找到相应位置并插入。

   public static void insertionSort(int[] arr) {
       int n = arr.length;
       for (int i = 1; i < n; i++) {
           int key = arr[i];
           int j = i - 1;
           // 移动大于key的元素向右，为key腾出位置
           while (j >= 0 && arr[j] > key) {
               arr[j + 1] = arr[j];
               j = j - 1;
           }
           // 将key插入到正确的位置
           arr[j + 1] = key;
       }
   }
   

4. 快速排序（Quick Sort）：

   快速排序是一种高效的排序算法，基于分治法。它选择一个基准元素，将数组分为左右两部分，然后对每一部分递归地应用快速排序。

   public static void quickSort(int[] arr, int low, int high) {
       if (low < high) {
           // 获取分区点
           int pivotIndex = partition(arr, low, high);
           
           // 递归排序左半部分
           quickSort(arr, low, pivotIndex - 1);
           
           // 递归排序右半部分
           quickSort(arr, pivotIndex + 1, high);
       }
   }
   
   private static int partition(int[] arr, int low, int high) {
       // 选择基准元素
       int pivot = arr[high];
       int i = low - 1;
       for (int j = low; j < high; j++) {
           if (arr[j] <= pivot) {
               // 交换元素位置
               i++;
               int temp = arr[i];
               arr[i] = arr[j];
               arr[j] = temp;
           }
       }
       // 将基准元素放到正确的位置
       int temp = arr[i + 1];
       arr[i + 1] = arr[high];
       arr[high] = temp;
       // 返回分区点
       return i + 1;
   }
   

5. 归并排序（Merge Sort）：

   归并排序是一种稳定且高效的排序算法，它将数组分为两半，分别排序，然后将两个有序的子数组合并成一个有序数组。

   public static void mergeSort(int[] arr, int left, int right) {
       if (left < right) {
           // 计算中间位置
           int mid = (left + right) / 2;
           
           // 递归排序左半部分
           mergeSort(arr, left, mid);
           
           // 递归排序右半部分
           mergeSort(arr, mid + 1, right);
           
           // 合并两个有序子数组
           merge(arr, left, mid, right);
       }
   }
   
   private static void merge(int[] arr, int left, int mid, int right) {
       // 计算两个子数组的大小
       int n1 = mid - left + 1;
       int n2 = right - mid;
       
       // 创建临时数组
       int[] leftArray = new int[n1];
       int[] rightArray = new int[n2];
       
       // 将数据复制到临时数组
       for (int i = 0; i < n1; i++)
           leftArray[i] = arr[left + i];
       for (int j = 0; j < n2; j++)
           rightArray[j] = arr[mid + 1 + j];
       
       // 合并两个子数组
       int i = 0, j = 0, k = left;
       while (i < n1 && j < n2) {
           if (leftArray[i] <= rightArray[j]) {
               arr[k] = leftArray[i];
               i++;
           } else {
               arr[k] = rightArray[j];
               j++;
           }
           k++;
       }
       
       // 处理剩余元素
       while (i < n1) {
           arr[k] = leftArray[i];
           i++;
           k++;
       }
       
       while (j < n2) {
           arr[k] = rightArray[j];
           j++;
           k++;
       }
   }
   

在选择排序算法时，要考虑数据规模、性能要求等因素。希望这些例子能够帮助你更好地理解Java中的数组排序方法。